ما هي عمليات لحام الأنابيب

ما هو لحام الأنابيب ؟

لحام الأنابيبيشير إلى عملية الانضمام إلى قسمين أو أكثر من الأنابيب الفولاذية معًا من خلال تقنيات اللحام المختلفة لتشكيل أنبوب مستمر ومغلق وقوي.مواسير ملحومةهي واحدة من الأنواع الهامة في صناعة أنابيب الصلب وهي على قدم المساواة معأنابيب غير ملحومة. يكمن الاختلاف في ذلك: يتم تشكيل الأنابيب الفولاذية غير الملحومة بالبثق ولا تتطلب طبقات لحام. أنابيب الصلب الملحومة ، من ناحية أخرى ، تعتمد على عمليات اللحام لتشكيل ولحام ألواح الصلب أو لفائف. تحدد جودة اللحام مباشرة القوة والمتانة ونطاق التطبيق للأنابيب الملحومة.

طرق لحام الأنابيب المشتركة

في عملية تصنيع أنابيب الصلب ، تشمل طرق لحام الأنابيب الشائعة الاستخدام بشكل رئيسي:

لحام المقاومة الكهربائية (ERW)
لحام المقاومة يشير إلى الطريقة التي تستخدم تأثير المقاومة الحرارية ولدت عندما يتدفق التيار من خلال سطح الاتصال والمناطق المجاورة من قطع العمل لتسخين المعادن إلى حالة المنصهرة أو البلاستيك ، وبالتالي تشكيل رابطة. يستخدم لحام المقاومة على نطاق واسع في تصنيع الأنابيب الفولاذية ، وخاصة في إنتاج الأنابيب الملحومة ذات التماس المستقيم. وفقا لخصائص عملية مختلفة ، وينقسم لحام المقاومة أساسا إلى أربعة أنواع:

اللحام الموضعي: إنه مناسب للحام الموضعي المحلي وغالبًا ما يستخدم لتوصيل المكونات الرقيقة الجدران أو تركيبات الأنابيب.
لحام التماس: يتم تشكيل خط لحام محكم الغلق عن طريق اللحام الموضعي المستمر وهو مناسب لإنتاج الأنابيب لنقل السائل أو الغاز.
لحام الإسقاط: يستخدم التسخين المركز للأجزاء المرتفعة من قطعة العمل وغالبًا ما يستخدم لتركيبات أنابيب اللحام أو الملحقات أو مكونات الدعم.
لحام المؤخرة: يتضمن تسخين وضغط الوجوه النهائية لقسمين من الأنابيب للانضمام إليهم معًا ، وهو مناسب للحام المؤخرة للأنابيب المستقيمة.

لحام القوس المغمور (منشار ، لحام القوس المغمور)
يشمل اللحام القوسي المغمور شكلين: اللحام القوسي المغمور بالتماس المستقيم (LSAW) واللحام القوسي المغمور اللولبي (SSAW). أثناء اللحام ، يتم دفن القوس تحت طبقة التدفق ، مما يؤدي إلى جودة لحام عالية واختراق عميق. وغالبا ما تستخدم في أنابيب النفط ذات الضغط العالي وأنابيب إمدادات المياه ذات القطر الكبير.

لساوأنبوب ملحوم بالقوس المغمور الطولي: بعد لف الصفيحة الفولاذية في شكل أسطواني ولحامها على طول التماس الطولي ، يتم استخدامه على نطاق واسع في خطوط أنابيب النفط والغاز.
منشارأنبوب ملحوم بالقوس المغمور اللولبي (أنبوب ملحوم بالقوس المغمور اللولبي): تتشكل الملفات الفولاذية في أشكال حلزونية ثم يتم لحامها. وينظر إليها عادة في مشاريع إمدادات المياه ذات القطر الكبير وخطوط الأنابيب لمسافات طويلة.

لحام محمي بالغاز (GMAW/MIG)
يتم اللحام عن طريق غاز التدريع (بما في ذلك الغاز الخامل والغاز النشط) وأسلاك اللحام المستمرة ، عادة مع معدات شبه آلية أو أوتوماتيكية بالكامل. سرعة اللحام سريعة ومناسبة لمشاريع البناء وصيانة خطوط الأنابيب.

لحام قوس الأرجون (TIG/GTAW)
اللحام القوسي الأرجون هو تقنية لحام تعتمد على مبدأ اللحام القوسي العادي. يستخدم غاز الأرجون لحماية مادة اللحام المعدنية ويذوب مادة اللحام في حالة سائلة على المادة الأساسية ليتم لحامها من خلال تيار عالٍ لتشكيل بركة منصهرة ، مما يحقق رابطة معدنية بين المعدن ليتم لحامه ومواد اللحام. إنها مناسبة للحام عالي الجودة لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ والأنابيب الرقيقة الجدران ، مع طبقات لحام جميلة.

اللحام القوسي اليدوي (سماو)
إنها طريقة لحام تستخدم إلكترود يعمل يدويًا وقطعة العمل يتم لحامها كقطبين ، ويذوب المعدن بحرارة القوس الكهربائي بين القطب والشغل. يستخدم على نطاق واسع في مشاريع تركيب وصيانة خطوط الأنابيب الميدانية.

اللحام القوسي بسلك ذو النوى الجريان (FCAW)
مبدأ العمل الأساسي للحام المحمي بالغاز المحمي بالأسلاك المتدفقة هو نفس مبدأ اللحام المحمي بالغاز المشترك مع قطب كهربائي قابل للاستهلاك. يستخدم سلكًا مستهلكًا ذو قلب تدفق كقطب واحد (عادةً ما يكون متصلاً بالقطب الموجب ، أي اتصال التيار المستمر العكسي) ، والمواد الأساسية كالقطب الآخر. يكمن الاختلاف الرئيسي عن اللحام القوسي المعدني المحمي بالغاز في حقيقة أن سلك اللحام مليء بمزيج تدفق داخلي. أثناء اللحام ، تحت تأثير الحرارة القوسية ، تخضع مادة التدفق المنصهرة ، والمعادن السلكية ، والمعادن الأساسية ، وغاز التدريع لتفاعلات المعادن مع بعضها البعض ، وتشكل في وقت واحد طبقة رقيقة من الخبث السائل لطلاء القطرة وتغطية البركة المنصهرة ، مما يوفر طبقة أخرى من الحماية للمعادن المنصهرة. في الجوهر ، طريقة اللحام هذه هي طريقة حماية مشتركة للغاز والخبث.


الخطوات العامة لحام الأنابيب

تختلف تفاصيل العمليات المختلفة ، ولكن الأنابيب الفولاذية الملحومة عادة ما تتضمن الخطوات التالية:

التحضير-ألواح فولاذية أو لفائف ، تجليف الأنابيب ، تنظيف السطح ، المحاذاة.
يتم تصنيع الأنابيب الملحومة ذات التماس المستقيم بواسطة ألواح فولاذية دوارة في دائرة ، بينما يتم تشكيل الأنابيب الملحومة اللولبية بواسطة ألواح فولاذية دوارة إلى شكل حلزوني.
لحام نقطي (لحام لتحديد المواقع)-لحام مسبق لمنطقة صغيرة لإصلاح الشكل.
اللحام الرئيسي-حدد لحام ERW ، لحام LSAW أو لحام SSAW وفقًا لهذه العملية.
الفحص-بما في ذلك الاختبار غير المدمر (NDT) ، واختبار الأشعة السينية ، والاختبار بالموجات فوق الصوتية (UT) والاختبار الهيدروستاتيكي.
استقامة ما بعد المعالجة ، معالجة المنفذ ، مقاومة التآكل للسطح (مثل معالجة الجلفزة بالغمس الساخن ، طلاء الإيبوكسي).

الاختلافات بين ERW و LSAW و SSAW

الأنابيب الملحومة من مخلفات الحرب: مصنوعة من لفائف فولاذية وملحومة طولياً من خلال الحرارة المقاومة ، وهي مناسبة لأنابيب الضغط المتوسطة والمنخفضة ، والسقالات ، وأنابيب الهياكل الفولاذية.
أنبوب ملحوم مستقيم التماس LSAW: مصنوع من صفيحة فولاذية كمادة خام ، يتم لحامه بواسطة لحام قوس مغمور بخط مستقيم ، بقوة عالية ، ويستخدم في الغالب لنقل النفط والغاز عالي الضغط.
أنبوب ملحوم حلزوني: مصنوع من لفائف فولاذية ، يتم تشكيله بشكل حلزوني ولحامه بواسطة اللحام القوسي المغمور. لديها مجموعة واسعة من الأقطار ويستخدم عادة في مشاريع الحفاظ على المياه وخطوط أنابيب النفط الكبيرة.

مزايا أنابيب الصلب الملحومة (مقارنة مع أنابيب الصلب غير الملحومة)

الأنابيب الملحومة منخفضة التكلفة عادة ما تكون أكثر اقتصادا من الأنابيب غير الملحومة ومناسبة للمشاريع واسعة النطاق.
قطر أكبر-قطر أنابيب الصلب غير الملحومة محدود ، في حين أن الأنابيب الملحومة ذات القطر الكبير يمكن أن تصل إلى عدة أمتار.
سمك الجدار الموحد-من الأسهل ضمان سمك الجدار المتسق أثناء عملية إنتاج الأنابيب الملحومة.
يمكن إنتاج أنابيب مرنة ملحومة بطول بأطوال أطول ، مما يقلل من الواجهات ويخفض تكاليف التركيب.

مشاكل اللحام الشائعة

احتياطات اللحام للأنابيب المجلفنة-أثناء اللحام ، ستنتج طبقة الزنك غازات سامة ، لذلك يجب تعزيز التهوية. في الوقت نفسه ، قد يسبب طلاء الزنك المسامية (المسامية) والشقوق (تكسير).
اختراق غير مكتمل-بسبب عدم كفاية المدخلات الحرارية أو ضعف المحاذاة ، تقل قوة التماس اللحام.
الكراك (تكسير اللحام)-بسبب التبريد السريع ، تركيز الإجهاد أو المواد دون المستوى.
المسامية (المسامية)-الناجمة عن الرطوبة والبقع الزيتية أو الغاز الواقي غير الكافي.
اختلال-محاذاة غير دقيقة للأنابيب ، والتي يمكن أن تؤدي بسهولة إلى تركيز الإجهاد بعد اللحام.

ملخص

لحام الأنابيب هو العملية الأساسية في تصنيع أنابيب الصلب ، مما يؤثر بشكل مباشر على جودة وحياة خدمة الأنابيب الملحومة. الأنابيب الملحومة من مخلفات الحرب ، الأنابيب الملحومة ذات التماس المستقيم LSAW والأنابيب الملحومة اللولبية لكل منها مزاياها الخاصة في نطاق التطبيق. بالمقارنة مع الأنابيب الفولاذية غير الملحومة ، تتميز الأنابيب الملحومة بمزايا أكثر وضوحًا من حيث التكلفة والحجم واتساق سمك الجدار. ومع ذلك ، في عملية اللحام الفعلية ، يجب التحكم بدقة في معلمات العملية ، خاصة عند لحام الأنابيب المجلفنة ، يجب اتخاذ تدابير وقائية فعالة.